Permineralizace je proces fosilizace, při kterém se z minerálních usazenin vytvářejí vnitřní odlitky organismů.
Minerály obsažené ve vodě vyplňují prostory uvnitř organické tkáně. Tento proces vede k záznamu měkkých i tvrdých tkání. Fosilie s permineralizací jsou užitečné při studiu vnitřních struktur, zejména rostlin.
Voda ze země, jezer nebo oceánů proniká do pórů organické tkáně a vytváří krystalický odlitek s usazenými minerály. Krystaly se začnou tvořit v porézních buněčných stěnách. Tento proces pokračuje na vnitřním povrchu stěn, dokud není zcela zaplněna centrální dutina buňky, lumen. Samotné buněčné stěny zůstávají kolem krystalů neporušené. Permineralizace se od petrifikace liší tím, že organický materiál je pouze vyplněn minerály, ale není zcela nahrazen. K permineralizaci může dojít několika způsoby:
